《小齿轮齿数行星减速器的设计与仿真》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小齿轮齿数行星减速器的设计与仿真（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 e题 目 少齿数微型行星减速器设计 学生姓名 e 学号 e 所在学院 机械工程学院 专业班级 e 指导教师 e 完成地点 校内 2009年 5月 25 日少齿数微型行星齿轮减速器的设计姓名：e（e）指导教师：e 【摘要】本文全面系统的阐述了2Z-X(A)型微型行星齿轮传动设计方面的内容，其内容比较完整，简明，实用。文中详细的介绍了少齿数微型行星减速器的研究现状，应用领域；及其传动系统中齿轮的变位传动，啮合参数和几何尺寸的计算，传动效率的计算，受力分析和强度计算等；实现了齿数为4的行星齿轮传动系统。并且，运用三维建模软件Pro/E完成了零部件的建模以及最后的组装成型。这些内容对于推广应用和研发
2、少齿数微型行星齿轮减速器具有较为重要的参考价值。 【关键词】少齿数 微型 行星减速器 几何参数 受力分析 传动效率 三维建模 Design of small tooth number micro planetary gear reduceName: e(e)Teacher:eAbstract This paper expounds the system of 2Z-X (A) type planetary gear transmission design content, its content is complete, concise, practical. This paper intro
3、duced the research status of micro planetary gear reducer with small tooth number, application field; the gear and the drive system of variable transmission, calculation of meshing parameters and geometric size, calculation of transmission efficiency, force analysis and strength calculation.The toot
4、h number of planetary gear transmission system 4.And, using 3D modeling software Pro/E completed parts modeling and assembling the final. The application and development of little teeth number micro planetary gear reducer has important reference value.Keyword The few number of teeth Miniature Planet
5、ary reducer Geometric parameters Stress analysis Transmission efficiency Three dimensional modeling 目录1 绪论1 1.1 选题的目的1 1.2 选题的研究意义1 1.3 研究的现状1 1.4 应用领域1 1.5 主要工作内容1 1.5.1设计计算部分：11.5.2三维建模部分：22. 2k-x（A）型行星减速器的特点以及工作原理3 2.1 行星齿轮传动的定义3 2.2 简单的行星齿轮机构的特点32.2.1 行星齿轮机构的组成：3 2.2.2 单排行星齿轮机构的工作原理33. 2k-x（A）型行
6、星减速器的结构设计4 3.1 设计原始给定参数4 3.2 确定传动结构5 3.3材料选择5 3.4 验算各齿轮数应满足的条件53.4.1验算同心条件53.4.2验算邻接条件5 3.5 啮合参数计算63.5.2啮合齿轮副啮合参数计算6 3.6 几何尺寸计算63.6.1 a-c啮合齿轮副几何尺寸计算73.6.2 b-c啮合齿轮副几何尺寸计算8 3.7 传动效率9 3.8 受力分析10 3.9 行星齿轮传动的强度验算103.9.1 a-c啮合齿轮副强度验算103.9.2 b-c啮合齿轮副强度验算134. 轴结构设计14 4.1 输入轴（齿轮轴）设计144.1.1 求输入轴的功率，转速，和转矩154.
7、1.2求作用在齿轮上的力154.1.4轴的强度校核16 4.2 行星轮轴设计164.2.1求输入轴的功率，转速，和转矩164.2.2求作用在齿轮上的力164.2.3初步估算轴的最小直径。174.2.4轴的强度校核17 4.3 输出轴设计184.3.1 求输出轴的功率，转速，和扭矩184.3.2初步估算轴的直径184.3.3 轴的结构设计184.3.4轴的强度校核195 其他零部件的选择及设计校核21 5.1 行星轮轴键的设计校核215.1.1 行星轮轴上键的尺寸设计215.1.2 行星轮轴上键的设计及校核21 5.2输出轴上键的设计校核215.2.1 输出轴上键的尺寸设计215.2.2 输出轴
8、上键的设计及校核21 5.3行星架设计226.pro/e的建模24 6.1斜齿轮的建模246.1.1输入基本参数和关系式24 6.1.2创建齿轮基本圆25 6.1.3创建渐开线266.1.4镜像渐开线276.1.5创建齿根圆286.1.6 创建分度圆曲面296.1.7创建投影曲线316.1.8创建扫描混合截面326.1.9创建第一个轮齿特征356.1.10阵列轮齿37 6.2 其他零件的建模完成40 6.3 行星减速器的装配426.3.1 装配体426.3.2 装配完成后的装配体43参考文献451 绪论1.1 选题的目的 本毕业设计题目来自科研，属于产品研发题目。行星齿轮机构广泛作为动力传递机
9、构。由于制造技术的快速发展，其微型行星齿轮减速器得以发展及应用，在军用和民用工业中具有极其广泛的应用前景。让学生通过查阅资料，了解齿轮行星减速器的结构和类型，重点了解各种齿轮行星减速器系统的传动方案。完成其2K-H微行星齿轮轮系的设计计算，并实现结构设计与仿真。熟悉该产品制造过程。深入少齿数行星减速器在一般工况条件下的运动和动力学特性，研究其运动及受力的分布规律，探讨少齿数微型行星减速器结构改进方案，实现少齿数微型行星减速器的定型产品。本毕业设计题目对学生的专业能力培养具有实际指导意义。1.2 选题的研究意义 本课题研究的是“少齿数微型行星减速器的设计”，即为，微型行星齿轮减速器的研究。研究这
10、个选题有何重要意义，如下内容： 微机械是一门节能，低损耗和技术密集型高技术，它已成为人们在微米范围内认识和改造普通机械传动的一种新型工具。由于微机械具有微笑外形或其操作尺度极小的特点；所以，微机械现受到工业发达国家科技界，产业界和政府部门的广泛重视，且已投入了较大的人力和物力进行研制开发工作。 一般，机器通常是由原动机，工作机和传动机构三大部分组成的。而微型机器的组成，如出一辙。至此，实现微型机器的重要课题在于如何使电动机（原动机之一）和动力传动机构（减速器或增速器）等部件更微小化。换言之，微型电动机和微型齿轮机构的出现为实验微型机器奠定了重要的基础。1.3 研究的现状 早在20世纪80年代，
11、国内研究的微型行星减速器，各齿轮的模数大都为m=0.4mm-0.5mm，整机外形尺寸较大。采用了普通滚齿和插齿制造工艺，齿轮精度也不高，约为8级左右。随着我国工业现代化水平不断提高，在国内各种现代化的机械设备中，尤其在我国航空航天领域中，需要使用更加微小化的，精度较高的行星齿轮减速器。在21世纪初，我国研发的微型行星齿轮减速器可达到的模数为m=0.3mm。开始研制阶段一般是采用线切割的制造技术。后来，随着我国不断进口的各种机床设备和较高精度的刀具等，从而采用了先进的机械切削方法，提高了微型齿轮的制造精度，其模数为m=0.2mm-0.3mm。微型行星齿轮减速器的外直径D可缩小到16mm左右。目前
12、，我国少有的几家企业，研发出的模数为m=0.15mm的微型齿轮。这就是我国当前在微型行星齿轮传动方面的技术水平。1.4 应用领域 由于微型行星齿轮减速器具有一种结构紧促，质量小，体积小承载能力大和同轴性好等优点，它可以广泛的应用于航空航天，兵器，石油化工，精密机械，医疗机械，仪器仪表，机器人和工业机械手以及高级电动玩具等各个领域以及部门。特别适用于各种伺服系统中。人们完全可以预料该微型行星齿轮减速器在现代的军用以及民用工业中具有极其广阔的应用前景。1.5 主要工作内容 1.5.1设计计算部分：分析行星齿轮机构传动方案；并通过计算分析，确定行星轮系齿轮的齿数， 模数，行星架的各项参数，校核齿轮的
13、接触和弯曲强度；完成内外啮合齿轮，轴，行星架的设计计算；在整机设计开发背景下，结合运动参数完成建模。 1.5.2三维建模部分： 本论文利用三维软件PRO/E对行星轮减速器进行三维建模，并完成与整机的装配。2.电机选择2.1电动机选择（倒数第三页里有东东）2.1.1选择电动机类型2.1.2选择电动机容量电动机所需工作功率为：；工作机所需功率为：；传动装置的总效率为：；传动滚筒 滚动轴承效率 闭式齿轮传动效率 联轴器效率 代入数值得：所需电动机功率为：略大于 即可。选用同步转速1460r/min ；4级 ；型号 Y160M-4.功率为11kW2.1.3确定电动机转速取滚筒直径1.分配传动比（1）总传动比(2)分配动装置各级传动比取两级圆柱齿轮减速器高速级传动比则低速级的传动比2.1.4 电机端盖组装CAD截图 图2.1.4电机端盖2.2 运动和动力参数计算2.2.1电动机轴 2.2.2高速轴2.2.3中间轴2.2.4低速轴2.2.5滚筒轴3.齿轮计算3.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1按传动方案，选
